Sensitivity of Pressure Losses in Subsurface Pipe Flow and Cost Impact of Optimization Scenarios on Hydraulic Stimulation and Artificial Lifting

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Die Optimierung der Arbeitsabläufe und des Equipments in der Öl- und Gasindustrie gewinnt zunehmend an Bedeutung, da die Produktion von Öl und Gas aus großen Teufen oder von unkonventionellen Lagerstätten sowohl eine technische als auch ökonomische Herausforderung darstellt. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit den Rohreinflussfaktoren, wie Durchmesser und Wandrauhigkeit, bei unterschiedlichen Öl- und Gasoperationen und identifiziert mögliche Einsparungspotentiale. In der Vergangenheit wurden Rohrparameter als konstant angenommen und somit kaum Beachtung geschenkt. Durch neue Methoden der Beschichtung bzw. der Verarbeitung von Rohren, werden Rohrwandrauigkeiten erzielt, die neue Einsparungspotentiale hinsichtlich Druckverluste ermöglichen. Diese Arbeit ist in einen theoretischen und in einen praktischen Teil unterteilt. Der Theorieteil beschäftigt sich mit verschieden Reibungskoeffizienten, abhängig von Flüssigkeitseigenschaften. Des Weiteren werden verschiedene Rauigkeitswerte von unterschiedlichen Güteklassen und Beschichtungen genannt. Ein spezielles Augenmerk wurde auf die Druckverluste in Öl- und Gasprozessen gelegt. Insbesondere während dem Bohren, der Produktion und dem „Hydraulic Stimulation“ Prozess werden Druckverlustberechnungen näher ausgeführt und in Verbindung mit den Rauigkeitswerten von Rohren gebracht. Der zweite Abschnitt des Theorieteils beschäftigt sich mit der Wirtschaftlichkeit in Folge von Druckverlusten und potenziellen Einsparungen. Dazu werden typische Kalkulationsschemen für wirtschaftliche Prognosen präsentiert und diese wiederum in Verbindung mit dem Druckverlust gebracht. Der praktische Teil dieser Arbeit beinhaltet verschieden Fallbeispiele um die Auswirkungen von Rohrparameter auf die unterschiedlichen Operationen zu zeigen. Hierzu wird ein Gasproduktionsszenario und ein Szenario für „Hydraulic Stimulation“ näher analysiert. Aufgrund von fehlenden Daten aus der Praxis, beschränken sich die Fallbeispiele auf theoretische Annahmen und fiktive Werte. Um dennoch ein aussagekräftiges Ergebnis zu erzielen wurden die Berechnung mithilfe einer Risk-Software durchgeführt.

Details

Titel in ÜbersetzungSensitivitätsanalyse und Kostenoptimierungsszenarien von Druckverlusten in Rohrsystemen während der hydraulischen Stimulation und künstlicher Förderung von Kohlenwasserstoffe
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung14 Dez 2018
StatusVeröffentlicht - 2018